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CONTROLE TECNOLÓGICO DE CONCRETO AULA 1 Prof.ª Fernanda dos Santos Gentil CONVERSA INICIAL Nesta etapa, será abordado o concreto, visto ser o material mais utilizado para a realização de construções no Brasil em razão de inúmeros fatores, por exemplo, por ser um material versátil, de fácil produção e manuseio; é um material durável e, em comparação com outros componentes da construção civil, é um dos mais econômicos. Diante da relevância desse material para a área da construção civil, é de extrema importância aprofundarmos nossos conhecimentos na composição e características do concreto. TEMA 1 – CONTROLE TECNOLÓGICO DO CONCRETO Operações e verificações precisam ser executadas para garantir a qualidade do concreto. Chama-se isso de controle tecnológico do concreto, que tem como conceito verificar se os materiais empregados na sua elaboração atendem às suas respectivas normas, por exemplo, a NBR 12655 (ABNT, 2015a). A NBR 12655 (ABNT, 2015a) é uma norma utilizada em concreto de cimento Portland para estruturas moldadas na obra, estruturas pré-moldadas e componentes estruturais pré-fabricados para edificações e estruturas de engenharia. Tal norma estabelece condições para propriedades do concreto fresco e endurecido e suas verificações; composição, preparo e controle do concreto; aceitação e recebimento do concreto. Segundo a NBR 12655 (ABNT, 2015), “o concreto para fins estruturais deve ter definidas todas as características e propriedades de maneira explícita, antes do início das operações de concretagem”. Tanto o proprietário da obra quanto o responsável técnico necessitam cumprir as exigências estabelecidas nessa norma e reter as documentações que comprovem a qualidade do concreto, por exemplo, relatório de ensaios, laudos, entre outros. Considerando a execução do concreto dosado em central, também é de extrema importância garantir a qualidade desse material em toda a sua cadeia de produção. Para reger tal controle, existe a norma NBR 7212 (ABNT, 2012), que estabelece os requisitos para as operações de armazenamento dos materiais, dosagem, mistura, transporte, recebimento, inspeção, critérios de aceitação e rejeição do controle interno da central de concreto. Em toda a cadeia de produção do concreto, cada etapa apresenta responsabilidades que precisam ser cumpridas para que a qualidade do material seja garantida. Tais responsabilidades estão descritas na Figura 1 a seguir. Figura 1 – Controle tecnológico: as responsabilidades da cadeia Fonte: Gentil, 2022. Existem muitos fatores que influenciam a qualidade final do concreto. Entre eles, estão a qualidade dos componentes (cimento, água, agregados, aditivos), dosagem, homogeneidade e mistura dos materiais, processo de cura, duração do material, umidade, temperatura, aplicação, adensamento e ar aprisionado. Em virtude desses fatores, é de extrema importância a realização dos métodos de controle tecnológico do concreto (Nascimento, 2012). TEMA 2 – CONCRETO O concreto é o material de construção mais utilizado no mundo em razão de suas vantagens únicas em relação a outros materiais. O principal motivo de sua fama é o fato de apresentar excelente característica mecânica e preço acessível. Estima-se que são produzidas cerca de seis bilhões de toneladas de concreto por ano em todo o mundo (Mohamad et al., 2022). Como elemento de construção, é um material versátil de extrema importância para a economia; é fundamental para a arquitetura moderna, o desenvolvimento da ciência, o crescimento da engenharia e a qualidade de vida de uma sociedade (Isaia, 2010). Segundo Restrepo (2013), o principal objetivo do concreto “é oferecer materiais resistentes e duráveis que combinados com tecnologia e aditivos permitissem o desenvolvimento e inovação do material, com a finalidade de reforçar ou melhorar certas características, ampliando suas possibilidades de uso”. 2.1 ORIGEM DO CONCRETO Estudos retratam que, no final do século XIX, os sistemas construtivos mais utilizados eram os alicerces de madeira e de alvenaria. Porém, a alvenaria era mais viável por proporcionar maior resistência em comparação às estruturas de madeira, as quais apresentavam problemas de durabilidade e combustão (Carvalho, 2008). Para a execução da alvenaria, era necessário buscar um material que contribuísse para a junção do sistema. Foi em razão dessa necessidade que a argamassa e seus aglomerantes foram desenvolvidos. Observa-se esse fato, inicialmente, nas civilizações egípcias, que utilizaram juntamente com esse instrumento o gesso calcinado (Carvalho, 2008). A descoberta de procedimentos adequados possibilitou as construções de estruturas com rochas que passaram a ser usadas com tecnologias por volta de 2.750 a.C., no Egito. Esse componente permaneceu como líder dos materiais estruturais por 4.500 anos até a chegada do aço e das armações metálicas. Por meio da aplicação dessa ideia, os egípcios projetaram a Pirâmide de Khufu, considerada uma das sete maravilhas da Antiguidade, com 147 metros de altura (Isaia, 2010). Outra civilização que proporcionou muitos benefícios para a sociedade foi a romana, que foi responsável pela criação da indústria da construção. Ela surgiu após as dominações de um povo, em que suas culturas foram copiadas e adaptadas. Essa indústria estabeleceu a regulamentação de normas de serviços obrigatórios de mão de obra e melhorou o controle da qualidade dos materiais (Carvalho, 2008). Os romanos descobriram um novo material que auxiliou no desenvolvimento da engenharia: o Opus Caementicium, que é composto por uma mistura de cinza pozolânica com argamassa de cal. De acordo com Pollio (80-70 a.C. a 15 a.C., citado por Carvalho, 2008), o Opus Caementicium é: Uma espécie de pó que, por sua natureza, possibilita coisas admiráveis. Ocorre na região de Baias ou nos campos das cidades ao redor do monte Vesúvio. Misturado à cal e ao pedrisco, não somente confere firmeza a todo edifício, como, também, ao se construírem diques no mar, solidificam embaixo d’água. Segundo Pollio, esse componente constituiu um material semelhante ao cimento que os romanos utilizaram para determinar o concreto de agregados leves e o reforçado com barras metálicas. Essa civilização construiu aquedutos, banhos, termas, suas estradas e desenvolveram sistemas de esgoto para dar vazão à água servida para a população. Em virtude disso, pode-se constatar que a evolução tecnológica do concreto durante o Império Romano foi significativa para a humanidade (Carvalho, 2008). Por mais que as descobertas dos povos gregos e romanos proporcionassem o progresso das construções, eles guardaram em sigilo algumas fórmulas que contribuiriam para a expansão de seus cimentos. Em razão desse acontecimento, houve o declínio de suas civilizações, e suas fórmulas ficaram perdidas no tempo. Como consequência disso, no período da Idade Média agravou-se a qualidade dos cimentos e esse material praticamente teve que ser desenvolvido novamente (Carvalho, 2008). Com a origem do cimento romano, nos anos de 1824, Joseph Aspdin obteve a patente desse componente com objetivo de produzir a pedra artificial. Aspdin estabeleceu essa descoberta com o nome de “Cimento Portland”, pois esse material era semelhante à pedra calcária extraída nas pedreiras da península de Portland. O cimento Portland foi utilizado com grande sucesso na obra do primeiro túnel sob o rio Tamisa. Inicialmente, o projeto foi executado com cimento romano, mas esse material não suportou os esforços solicitantes e houve o desabamento do teto, o que causou a morte de trabalhadores. Em decorrência desse fato, o cimento romano foi substituído pelo Cimento Portland, que correspondeu perfeitamente aos esforços existentes na estrutura (Carvalho, 2008). Os silicatos de cálcio são os principais componentes do cimento Portland. As matérias-primas para sua produção devem completar cálcio e sílica em proporções adequadas. As fontes industriais de cálcio que contêmargila e dolomita como as principais impurezas são os materiais de carbonato de cálcio que estão presentes em pedras calcárias, giz, mármore e conchas do mar (Battagin, 2009). Na presença de água, o cimento Portland, juntamente com os outros aglomerantes do concreto, forma uma pasta que envolve os agregados para produzir um material que, nos primeiros momentos, apresenta-se em um estado mais fluido. Com o passar das horas, a mistura endurece, adquirindo resistência mecânica para suportar os carregamentos solicitados (Isaia, 2010). Os diversos estudos e experimentos chegaram à conclusão de que na composição do concreto deveria conter (Mehta; Monteiro, 1994): agregado miúdo (areia) que apresenta granulometria menor que 4,8 mm. Ele é resultante da desintegração natural e do desgaste superficial das rochas ou do processamento de rochas arenosas friáveis; agregado graúdo (pedra brita) que apresenta tamanho maior que 4,8 mm. Ele é um produto da britagem industrial de rochas ou seixos rolados; cimento, que é um material fino e que, em contato com outros componentes, passa a adquirir propriedades ligantes; Água, que é um componente de construção que influencia diretamente na qualidade e segurança da obra. Ela está diretamente relacionada com a consistência do produto final, por exemplo, quanto maior for a relação água/cimento, menor será a resistência do concreto e argamassas e vice-versa; com o desenvolvimento da tecnologia, surgiram os aditivos, que apresentam a capacidade de alterar as propriedades do concreto em estado fresco ou endurecido, ampliar as qualidades e minimizar os pontos fracos da mistura. A indústria de cimento é um bom indicador do progresso de um país. Como o consumo de cimento está ligado à renda per capita, ele promove mudanças futuras no desenvolvimento de uma região ou de um país e depende de diversos fatores, por exemplo, a demanda, as reservas de matérias-primas, o acesso ao mercado e as condições econômicas de cada região. De acordo com o boletim técnico da ABCP (2002), no Brasil, por um longo período, houve apenas um único tipo de cimento Portland. Com a evolução dos conhecimentos técnicos sobre o assunto, foram sendo fabricados novos tipos. A maioria dos tipos de cimento Portland hoje presentes no mercado servem para o uso geral. Alguns deles, entretanto, têm características e propriedades que os tornam mais adequados para determinados usos, possibilitando que se obtenha um concreto ou uma argamassa com a resistência e durabilidade desejadas de forma bem econômica. A evolução do cimento Portland contribuiu para o surgimento do concreto armado, que é um material feito, em seu interior, de armações com barras de aço. Essas armações são importantes para resistir aos esforços de tração. Essa descoberta se iniciou em 1849, com Joseph Louis Lambot, o qual construiu um barco utilizando cimento com ferros com intuito de usá-lo em sua propriedade agrícola (Kaefer, 1998). Outro pesquisador que contribuiu para o desenvolvimento do concreto armado foi Joseph Monier, que estudou as características dos materiais para poder combiná-los corretamente. Ele constatou, em suas pesquisas, que o concreto resistia aos esforços de compressão e de esmagamento, no entanto, apresentava problemas no quesito de resistir ao cisalhamento e à tração. Em contrapartida, o aço, material encontrado em barras, tinha considerável resistência à tração (Carvalho, 2008). Após esses estudos, Monier, com a intenção de obter um material que ao mesmo tempo resistisse à compressão, à tração e ao cisalhamento, distribuiu as armaduras de forma correta dentro do concreto (Carvalho, 2008). Na metade do século XX, em diversos países, o concreto armado proporcionou a construção dos materiais estruturais na construção civil. Um exemplo da utilização desse material no Brasil foi a construção da estátua do Cristo Redentor, no Rio de Janeiro, que foi executada no local com poucas partes pré-fabricadas. Esse monumento foi criado em 12 de outubro de 1931 e é considerado um patrimônio histórico desde 1937, bem como Santuário Católico desde 2006 (Isaia, 2010). O concreto armado oportunizou o surgimento do concreto protendido, que apresenta, por meio da tração de cabos de aço, pretensões que possibilitam a anulação das resultantes do carregamento. Ele foi patenteado, no final da década de 1920, pelo francês Eugène Freyssinet, que usou essa nova tecnologia para a construção de pontes. Com o intuito de vencer grandes vãos sem a necessidade de escoramento, arcos e abóbadas, Eugène melhorou os processos construtivos com a aplicação do concreto protendido (Isaia, 2010). Por meio de dados históricos, constata-se que a inovação do concreto fez com que surgissem inúmeros pioneiros na sua utilização. Entre essas pessoas, pode-se destacar jardineiros, agricultores, advogados, comerciantes, industriais (Carvalho, 2008). Como se pode observar, em várias épocas os cientistas procuram estudar, minuciosamente, o concreto. Esses estudos e pesquisas levaram ao aperfeiçoamento desse componente que foi utilizado para a construção de estruturas mais resistentes e leves. Em virtude disso, houve um aumento da demanda das construções e o concreto passou a ser o material mais importante da cadeia produtiva da construção civil, como também o mais difundido em todas as partes do mundo. Outros fatores que contribuíram positivamente para o desempenho desse componente foram os incentivos governamentais às concreteiras responsáveis por fazer esse material chegar ao seu destino de forma correta (Ibracon, 2009). Pesquisas retratam que muito do potencial das indústrias de cimento se encontra nos países emergentes, que apresentam demandas maiores de construções, fáceis acessos a reservas de matérias-primas e melhores condições econômicas. Os mercados emergentes representam cerca de 90% do mercado mundial de cimento e isso abriu muitos mercados para concorrência, consolidação e progresso técnico. Com relação ao significativo avanço do cimento nos países emergentes, Mohamad et al. (2022) apresentam, em suas pesquisas, uma lista com a relação de produção de cimento no ano de 2020 entre os países. Com base nessa lista, é possível elaborar um gráfico (Gráfico 1) em que, no eixo das abscissas, é apresentado o país, e no eixo das coordenadas, está representada a produtividade do cimento, em capacidade anual, dos respectivos países. Gráfico 1 – Gráfico dos maiores produtores de cimento do mundo Fonte: Elaborado por Gentil, 2022, com base em Mohamad et al., 2022. Conforme as informações apresentadas por Mohamad et al. (2022) no Gráfico 1 anterior, em agosto de 2020, a China foi responsável por 22.489 mil toneladas de produção de cimento, enquanto, na Malásia, a produção de cimento atingiu até 1.866 mil toneladas em julho de 2020. 2.2 COMPONENTES DO CONCRETO A mistura de proporções adequadas de cimento, agregado e água resulta na formação do concreto, que é um material muito utilizado nas construções. Esse componente é muito heterogêneo e complexo, em virtude disso é necessário ter conhecimento dessas estruturas e das propriedades de cada constituinte do concreto e a relação entre elas para poder exercer melhor a administração sobre as propriedades do material (Mehta; Monteiro, 1994). Os agregados são responsáveis pela massa unitária do concreto, pelo módulo de elasticidade e pela estabilidade dimensional. Além dessas determinações, existem outros fatores que influenciam a resistência do concreto, que são o tamanho, a forma, a textura da superfície, a granulometria e a mineralogia (Mehta; Monteiro, 1994). Outro componente importante é a água, que se utilizada em excesso faz com que as impurezas provenientes da água de amassamento afetem a resistência e o tempo de pega, bem como contribui para que ocorra o fenômeno de eflorescência e a corrosão da armadura protendida (Mehta; Monteiro, 1994). É importante observar que uma água não adequada para beber não é inadequada para o amassamentodo concreto. Por isso, o melhor método para estabelecer se uma água que tenha características desconhecidas possa ser utilizada nos preparos do concreto é comparar o tempo de pega do cimento e a resistência de corpos de prova de argamassa feitos com a água desconhecida e com uma água limpa (Mehta; Monteiro, 1994). Com relação ao tipo de cimento, é interessante mencionar que a Portland Cement Association (ou Associação de Cimento Portland) estabeleceu faixas de resistência que levam em consideração o efeito da relação água/cimento e os tipos de cimentos sobre misturas de concreto com e sem ar incorporado (Mehta; Monteiro, 1994). O concreto é um material que passa por algumas fases que se classificam em âmbitos; entre eles, o âmbito macroscópico e o microscópico. O primeiro está relacionado com os agregados, a pasta endurecida, e neste, a composição é considerada bifásica. O âmbito microscópico aborda a estrutura do concreto de forma bastante complexa e heterogênea nos quesitos porosidade, quantidade de água e tempo de hidratação (Vanderlei, 2014). No âmbito microscópico está a zona de transição, que é uma das fases do concreto que se situa entre as partículas de agregado graúdo e a pasta. É considerada como a terceira fase, é o momento mais fraco da mistura e mais complexo e apresenta grande volume de vazios capilares e hidróxido de cálcio, assim como a presença de microfissuras (Vanderlei, 2014). TEMA 3 – CIMENTO PORTLAND De acordo com Battagin e Battagin (2017), a utilização do cimento Portland é muito expressiva na construção civil, pois com ele preparam-se pastas, argamassas, concretos, grautes que serão responsáveis por originar artefatos como blocos, telhas, tubos, pavers, postes, vasos, vigas, pilares, lajes, estruturas moldadas in loco, entre outros. Tais produtos, produzidos com cimento Portland, apresentam como propriedade a resistência à compressão e a durabilidade. 3.1 FABRICAÇÃO De acordo com Battagin e Battagin (2017), o cimento Portland é fabricado em instalações industriais complexas, que apresentam corretos equipamentos com a finalidade de obter um produto final dentro dos parâmetros estabelecidos. Segundo Neville (2015), o cimento Portland é constituído principalmente de material calcário, como a pedra calcário, e de alumina e sílica encontradas sob a forma de argila. Então, além do clínquer Portland e do gesso para regular a pega do cimento Portland, também na sua composição existem adição de uma ou mais matérias- primas, por exemplo, escória granulada de alto-forno, materiais pozolânicos ou fíler calcário, levando em consideração o tipo de cimento a ser utilizado (Battagin; Battagin, 2017). Segundo Neville (2015), o processo de fabricação do cimento Portland é realizado em diversas etapas. Inicialmente, é preciso ocorrer a extração das matérias-primas para a produção do clínquer; em seguida, é necessário moer a matéria-prima, misturá-la de forma adequada e queimá-la em forno rotativo a uma temperatura de aproximadamente 1.400 °C. Em seguida, o material sofre a sinterização e funde, formando bolas denominadas “clínquer”, como pode ser visualizado na Figura 2 a seguir. O clínquer apresenta formato esférico com diâmetros em torno de 2 cm. Figura 2 – Clínquer Créditos: Faizzamal/Shutterstock. O clínquer em pó tem a característica de desenvolver uma reação química na presença de água, em que primeiramente torna-se pastoso e depois endurece. Dessa forma, adquire elevada resistência e durabilidade (Battagin; Battagin, 2017). Para finalizar a produção, o clínquer é resfriado e encaminhado para a moagem final para alcançar a finura específica. Nessa etapa, são incorporadas as demais matérias-primas em função do tipo do cimento, tais como sulfato de cálcio, escória de alto-forno, materiais pozolânicos e materiais carbonáticos (Battagin; Battagin, 2017). Saiba mais Para a produção de uma tonelada de clínquer, são utilizados, em média: 1.250 kg de calcário; 300 kg de argila; 14 kg de minério de ferro; 60 a 130 kg de combustível e 110 a 130 kWh de energia elétrica (Battagin; Battagin, 2017). A etapa de fabricação do cimento pode apresentar algumas diferenças, pois é levada em consideração a dureza e o teor de umidade da matéria-prima. É importante compreender que as etapas de mistura e moagem da matéria-prima podem ser realizadas em água ou a seco, dessa forma, são chamados de via úmida e seca, respectivamente. Na Figura 3 a seguir, é possível visualizar o processo de produção do cimento. Figura 3 – Processo de produção de cimento em fornos rotativos Crédito: Elias Aleixo. 3.2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA Existem, geralmente, a formação de quatro compostos químicos considerados principais componentes do cimento. Tais compostos podem ser verificados no Quadro 1 a seguir. Quadro 1 – Principais compostos do cimento Portland Composto Constituição Símbolos Silicato tricálcico 3 CaO.SiO2 C3S Alita Silicato dicálcico 2 CaO.SiO2 C2S Belita Aluminato tricálcico 3 CaO.Al2O3 C3A Dendrites Ferroaluminato tetracálcio 4 CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF Ferrita Fonte: Elaborado por Gentil, 2022, com base em Neville, 2015. O silicato tricálcico (C3S) e o silicato dicálcico (C2S) são mais encontrados nos clínqueres de cimento Portland. Ambos apresentam na sua composição pequenas quantidades de íons de magnésio, alumínio, ferro, potássio, sódio e enxofre. As formas impuras desses silicatos são chamadas de alita e belita, respectivamente. A estrutura da belita é irregular, os vazios formados na sua composição são menores, e em razão disso são consideradas menos reativas do que a alita. Na composição do cimento, o C3S encontra-se exposto aproximadamente 75%, exercendo funções importantes nas características de endurecimento, por exemplo, na taxa de desenvolvimento da resistência nas primeiras idades. Já o C2S é responsável pelo ganho de resistência ao longo do tempo (Jordani, 2020). O aluminato tricálcico (C3A) é o principal aluminato do clínquer de cimento Portland. O C3A e o C4AF em sua composição apresentam quantidades relevantes de magnésio, sódio, potássio e sílica. Esses compostos apresentam grandes vazios estruturais na sua composição, contribuindo para que tenham alta reatividade. O silicato de cálcio hidratado (C-S-H), o hidróxido de cálcio (CH), os sulfoaluminatos de cálcio e as partículas de clínquer não hidratadas são os compostos dominantes da hidratação do cimento Portland. O C-S- H compõe entre 50 e 60% do volume de sólidos de uma pasta de cimento Portland hidratada, sendo responsável pelas suas propriedades mecânicas. Já o CH, também chamado de “portlandita”, é encontrado na pasta de cimento aproximadamente entre 20 a 25% do volume de sólidos. Diferentemente do C-S-H, ele apresenta pequena colaboração na resistência (Jordani, 2020). Outros componentes químicos são formados na produção do cimento, tais como MgO, TiO2, Mn2O3, K2O e Na2O. Eles são chamados de compostos secundários e representam uma porcentagem reduzida de massa do cimento. Entre esses compostos, dois merecem maior cuidado, que são o Na2O e o K2O, conhecidos como “álcalis”. Tais elementos reagem com alguns agregados e os produtos das reações contribuem para acontecer a fragmentação do concreto; consequentemente, ocasionam um efeito negativo no aumento da resistência do cimento. 3.3 HIDRATAÇÃO De acordo com Lyra (2010), a reação química do cimento com a água é denominada “hidratação”, cuja formação são produtos que apresentam características de pega e endurecimento. Jordani (2020), em sua pesquisa, relata que a definição da palavra “hidratação” na área da química do cimento está relacionada ao conjunto de alterações que acontecem quando o cimento anidro é combinado com a água. Segundo Neville (2015), as reações que transformam o cimento Portland em agente ligante acontecem na pasta de água e cimento, ou seja, na presença de água, os silicatos e aluminatos formam produtos de hidratação, que, com o passar do tempo, formam uma massa firme e resistente,conhecida como pasta de cimento endurecida. A hidratação do cimento Portland pode ocorrer por meio de dois mecanismos: dissolução-precipitação e topoquímico. O primeiro refere-se à dissolução de compostos anidros em seus constituintes iônicos e formação [1] de hidratos na solução; em virtude da sua baixa solubilidade, há a precipitação de hidratos resultantes da solução supersaturada. Já no mecanismo topoquímico, as reações ocorrem diretamente na superfície dos componentes do cimento anidro sem que os compostos estejam em solução. No caso em estágios seguintes, quando a mobilidade iônica na solução se torna restrita, a hidratação da partícula residual de cimento pode ocorrer por reações no estado sólido (Lyra, 2010). O mecanismo de hidratação pode ser dividido em cinco estágios, tais como estágio inicial, período de indução, período de aceleração, período de desaceleração e estágio final. No estágio inicial é que acontece a mistura do cimento com a água, em que há a dissolução dos sulfatos alcalinos que liberam íons K+, Na+ e SO42–. Também, nessa etapa, é que se inicia a dissolução das fases anidras C3S, C3A e C4AF. A hidratação das partículas é responsável pela formação do primeiro pico de liberação de calor. Nesse estágio, forma-se uma camada de C-S-H sobre as partículas de cimento, com liberação de íons Ca2+ e OH– em solução. Juntamente com os íons Ca2+ e SO42– presentes na solução acontecem reações com C3A e C4AF dissolvidos. Há a formação de um gel amorfo, rico em aluminato, sobre a superfície dos grãos de cimento com o aparecimento de agulhas da fase etringita (AFt) sobre o gel e na solução (Lyra, 2010). No período de indução, ocorre a hidratação da cal livre (CaO) e uma reação de baixa intensidade com a alita. Nessa etapa, acontece o que eles chamam de “período dormente”, ou seja, há uma desaceleração da velocidade das reações em virtude da deposição de gel hidratado sobre os grãos, formando uma barreira entre as fases anidras e a fase aquosa. O período dormente ocorre por um intervalo de tempo entre 30 minutos e 3 horas; passado esse prazo, a barreira sobre o grão de cimento se rompe e acaba coincidindo com a nucleação e o crescimento de C-S-H e Ca(OH)2 (Lyra, 2010). No estágio de aceleração, ocorre uma intensa liberação de calor por parte do desenvolvimento da hidratação e uma rápida formação de C-S-H e hidróxido de cálcio, com o decrescimento da concentração de íons Ca2+ na solução em um intervalo de 3 a 12 horas após ocorrer a combinação do cimento com a água. Nessa etapa, também há um decaimento da concentração dos íons SO42– em solução e a ocorrência da dissolução total do sulfato de cálcio, por causa da adsorção dos íons na superfície das partículas de C-S-H e da formação da fase AFt. No período da aceleração, ocorre a pega, em que os silicatos, principalmente a alita, passam a se hidratar até atingir a taxa máxima de hidratação, caracterizando o pico máximo de calor liberado (Lyra, 2010). No estágio de desaceleração, a taxa de reação decresce progressivamente e a hidratação passa a ser controlada pelo mecanismo de difusão iônica ou por reação topoquímica. Nessa etapa, a formação do C-S-H [2] [3] [4] e do hidróxido de cálcio acontece de forma mais lenta e a hidratação da belita passa a ser mais relevante (Lyra, 2010). No estágio final, há reação da fase AFt com o C3A e o C4AF, formando o monossulfoaluminato de cálcio (AFm). O fim da hidratação é alcançado quando os grãos de cimento se hidratarem por completo, ou então, quando não existir mais a presença de água para ocorrer reações de hidratação (Lyra, 2010). A evolução da hidratação do cimento pode ser determinada das seguintes maneiras segundo Neville (2015): pela quantidade de hidróxido de cálcio – Ca (OH)2 – na pasta; pelo calor desenvolvido na hidratação; pela massa específica da pasta; pela quantidade de água combinada quimicamente; por meio da análise quantitativa com raios X, determinar a quantidade de cimento não hidratado presente; pela resistência da pasta hidratada; por meio da utilização de técnicas, no estudo das reações iniciais das pastas em hidratação, como termogravimétricas e ensaios de difração com varredura por raios X contínuos. 3.4 PEGA Segundo Neville (2015), pega é a passagem de um estado fluído para um estado rígido. É por meio da utilização do aparelho de Vicat que é possível medir a resistência à penetração de uma agulha na pasta de cimento. Tal ensaio é regulamentado pela norma NBR 16607 (ABNT, 2017). É de extrema importância saber o tempo de pega do cimento, pois por meio dele é possível saber o tempo disponível para realizar o manuseio do material, a mistura, o transporte, o lançamento e o adensamento. Desse modo, é muito importante distinguir a diferença entre pega e endurecimento, visto que este último se refere ao aumento de resistência de uma pasta de cimento após ter ocorrido a etapa de pega. Em todo o processo de pega, há mudanças de temperatura na pasta de cimento. O início da pega apresenta uma rápida elevação da temperatura, e o final da pega é o momento em que ocorre o pico da temperatura. Há como regular o tipo de pega que se pretende obter: dependendo da sua funcionalidade, pode- se ter pega rápida ou mais longa. Para se obter uma pega mais rápida, utiliza-se aditivos na composição do cimento que tenham a característica de acelerar a pega; entretanto, quando se quer obter uma pega com um período mais longo, utiliza-se aditivos com a função de retardadores de pega. Existe ainda a falsa pega, que é caracterizada como o enrijecimento anormal e prematuro do cimento poucos minutos após a mistura com a água. As possíveis causas para a ocorrência da falsa pega são (Neville, 2015): desidratação do gesso – por exemplo, quando o gesso é moído com um clínquer muito quente; álcalis do cimento – durante o período de armazenamento, os álcalis presentes no cimento podem carbonatar-se e os carbonatos alcalinos reagem com o Ca (OH)2 liberado pela hidrólise do C3S originando CaCO3 (carbonato de cálcio); ativação do C3S – por aeração a umidades moderadamente elevadas, ou seja, a água adsorvida pelos grãos de cimento. Tais superfícies recentemente ativadas podem combinar-se rapidamente com mais água durante o amassamento . 3.5 MÓDULO DE FINURA A finura refere-se ao tamanho dos grãos do produto, e saber o seu diâmetro possibilita ter o controle da velocidade da reação de hidratação. Tais dimensões influenciam as qualidades da pasta, da argamassa e do concreto. Com a finalidade de controle de qualidade pela indústria de cimento, a finura é determinada como resíduo em peneiras padrão, como a de malha n.º 200 (75 ) e a de malha n.º 325 (45 ). Dentro dessa análise, quanto mais fino for o cimento, mais rápida será sua reação; além disso, há a melhora na resistência nas primeiras idades, a diminuição da exsudação , a diminuição da segregação e o aumento da coesão , da impermeabilidade e da trabalhabilidade . A distribuição granulométrica do cimento é obtida, pela indústria, por meio da análise da área superficial do cimento pelo método Blaine de Permeabilidade ao Ar, de acordo com a NBR 16372 (ABNT, 2015b). 3.6 CALOR DE HIDRATAÇÃO Segundo Neville (2015), o calor de hidratação é a quantidade de calor, em joules/grama ou caloria/grama de cimento não hidratado, que se desprende na hidratação completa a uma certa temperatura. Mehta e Monteiro (2008) mencionam que o calor de hidratação pode ser desfavorável, por exemplo, quando está trabalhando com estruturas de concreto massa, ou então, favorável, nesse caso, em concretagem no inverno, quando temperaturas ambientes podem estar baixas para fornecer energia de ativação para a reações de hidratação. [5] [6] [7] [8] [9] Mehta e Monteiro (2008) retratam que os pesquisadores Verbeck e Foster calcularam as taxas relativas da evolução do calor de hidratação levando em consideração os quatro compostos principais do cimento Portland. Tais valores podem ser visualizadosna Tabela 1 a seguir. Tabela 1 – Calor de hidratação dos compostos do cimento Portland Composto Calor de hidratação a uma dada idade (cal/g) 3 dias 9 dias 13 dias Silicato tricálcico (C3S) 58 104 122 Silicato dicálcico (C2S) 12 42 59 Aluminato tricálcico (C3A) 212 311 324 Ferroaluminato tetracálcio (C4AF) 69 98 102 Fonte: Elaborado com base em Mehta; Monteiro, 2008. O aumento do calor liberado (calor de hidratação) proporciona a formação de maior quantidade de C3S e C3A, se tem um cimento mais fino. Haverá uma diminuição do calor de hidratação do cimento ao adicionarem em sua composição escórias, pozolanas e cinzas volantes. 3.7 TIPOS DE CIMENTO É importante identificar os vários tipos de cimentos que existem, como também ter o conhecimento de que a manipulação da composição do cimento pode ser realizada para alterar algumas propriedades do cimento com a finalidade de se obter um desempenho mais satisfatório para determinadas aplicações. No Brasil, os principais tipos de cimento Portland são: cimento Portland comum (CP I); cimento Portland composto (CP II); cimento Portland de alto-forno (CP III); cimento Portland pozolânico (CP IV); cimento Portland de alta resistência inicial (CP V-ARI); cimento Portland resistente a sulfatos (CP-RS); cimento Portland de baixo calor de hidratação (CP-BC); cimento Portland branco (CP-B). O cimento CP I praticamente não é utilizado no Brasil, no entanto, é muito utilizado nos EUA. Ele não apresenta nenhum tipo de adição na sua composição, apenas gesso. Tal cimento é empregado em pesquisas quando se pretende observar o comportamento da pasta de cimento sem a influência das adições. O cimento CP II, o mais empregado no Brasil, é semelhante ao cimento Portland comum, sendo diferente entre eles a proporção de adições recebidas. Tal cimento subdivide-se em: CP II-F (cimento Portland composto com adição de material carbonático), CP II-E (cimento Portland composto com adição de escória) e CP II-Z (cimento Portland composto com adição de material pozolânico). De acordo com Battagin e Battagin (2017), os cimentos CP III e CP IV proporcionam ao concreto menor calor de hidratação, maior resistência ao ataque por sulfatos e cloretos, maior resistência à compressão em idades mais avançadas e maior resistência à tração e à flexão. Ambos os cimentos contribuem com maior estabilidade, durabilidade e impermeabilidade. Ainda, apresentam em suas composições baixos teores de C3S e elevados teores de C2S. São recomendadas as seguintes utilizações do cimento CP III e CP IV: obras de concreto-massa como barragens e peças de grandes dimensões; obras em contato com ambientes agressivos por sulfatos, terrenos salinos, entre outros; tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos ou efluentes industriais; concretos com agregados reativos; pilares de pontes ou obras submersas em contato com águas correntes puras; obras em zonas costeiras ou em água do mar; pavimentação de estradas e pistas de aeroportos (Battagin; Battagin, 2017). O CP V-ARI é o cimento com maior teor de C3S. É um material mais fino em comparação com os demais cimentos, como também apresenta maior teor de C3A, o que proporciona ao concreto atingir elevadas resistências já nas primeiras idades, por exemplo, no caso da indústria de pré-moldados, bem como no caso da aplicação de protensão. Entretanto, com o passar dos dias a velocidade da aceleração da resistência vai sofrendo um decréscimo, em que os valores finais são próximos aos obtidos para os demais tipos de cimento a idades avançadas (Battagin; Battagin, 2017). Um dos cuidados que precisam ser levados em consideração é que os concretos preparados com cimento CP V-ARI necessitam de maior quantidade de água para a obtenção da mesma consistência obtida com outros tipos de cimento. Não ter um profissional com boas práticas de engenharia, para ser cauteloso nesse quesito, poderá resultar em manifestações patológicas, por exemplo aparecimento de fissuras decorrentes da maior retração por secagem em condições ambientais inadequadas (Battagin; Battagin, 2017). Recomenda-se a utilização do cimento CP-RS em obras que estarão em contato com ambientes agressivos por sulfatos, em tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos (esgoto e efluentes industriais). São Designação normalizada Sigla Classe de Resistência Clínquer + Sulfatos de cálcio Escória granulada de alto-forno Material pozolânico Material carbonático Cimento Portland Comum CP I 25, 32 OU 40 95 – 100 0 – 5 CP I – S 90 – 94 0 0 6 – 10 Cimento Portland composto escória granulada de alto-forno CP II – E 51 – 94 6 – 34 0 0–15 Cimento Portland composto com material pozolânico CP II – Z 71 – 94 0 6 – 14 0–15 Cimento Portland composto com material carbonático CP II – F 75 – 89 0 0 11 – 25 Cimento Portland de alto forno CP III 25 – 65 35 – 75 0 0 – 10 considerados resistentes a sulfatos os cimentos que apresentarem teor de C3A ≤ a 8%, teor de adições carbonáticas ≤ 5% da massa do ligante total; cimentos CP III cujo teor de escória granulada de alto forno esteja compreendido entre 60% e 70%; cimentos CP IV cujo teor de material pozolânico esteja compreendido entre 25% e 40%; ou cimentos que tenham antecedentes com base em ensaios de longa duração ou referências de obras que de fato indiquem resistência a sulfatos (Battagin; Battagin, 2017). Os CP-BC são cimentos que apresentam taxas lentas de evolução de calor. Eles são muito utilizados no interior de grandes estruturas de concreto, pois vão contribuir com a diminuição da temperatura no interior dessas obras, evitando assim o aparecimento de fissuras de origem térmica. Tais cimentos geram até 260 J/g e até 300 J/g aos três dias e sete dias de hidratação, respectivamente (ABCP, 2002). Segundo a Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP (2002), o cimento Portland branco “é um tipo de cimento que se diferencia dos demais pela coloração. A cor branca é conseguida a partir de matérias-primas com baixos teores de óxidos de ferro e manganês e por condições especiais durante a fabricação, especialmente com relação ao resfriamento e à moagem do produto.” O CP-B é dividido em estrutural e não estrutural. O primeiro é aplicado em concretos brancos com objetivos arquitetônicos, já o CP-B não estrutural é aplicado, por exemplo, no rejuntamento de azulejos e na fabricação de ladrilhos hidráulicos (ABCP, 2002). Consideremos o Quadro 2 a seguir, em que estão representados os tipos de cimento, mencionados anteriormente, com suas respectivas classes de resistência e composições de materiais. Quadro 2 – Características de cada tipo de cimento Portland Cimento Portland pozolânico CP IV 45 – 85 0 15–50 0 – 10 Cimento Portland de alta resistência inicial CP V ARI 90 – 100 0 0 0 – 10 Cimento Portland branco Estrutural CPB 25, 32 OU 40 75 – 100 – – 0 – 25 Não estrutural – 50 – 74 – – 26 – 50 Fonte: Elaborado por Gentil, 2022, com base em ABNT, 2018. É importante entender a simbologia utilizada na identificação dos cimentos, apresentada na Figura 4 a seguir. Figura 4 – Identificação dos cimentos Fonte: Gentil, 2022. Para exemplificar, consideremos a nomenclatura representada na Figura 5 a seguir. Figura 5 – Interpretação da identificação do cimento Fonte: Gentil, 2022. Além da composição, as resistências dos cimentos são diferentes entre si. Tais comparações podem ser visualizadas na Figura 6 a seguir, em que é apresentada a evolução média de resistência dos principais tipos de cimento com base nos valores experimentais obtidos nos laboratórios da ABCP. Figura 6 – Evolução média de resistência à compressão dos diferentes tipos de cimento Portland Fonte: Elaborado por Gentil, 2022, com base em ABCP, 2002. TEMA 4 – ADIÇÕES As adições são matérias-primas que, misturadas ao clínquer na fase de moagem, possibilitam a fabricação dos diversos tipos de cimento Portland disponíveis no mercado (Battagin; Battagin, 2017). A produção de cimentosPortland com adições minerais apresenta diversas vantagens técnicas relacionadas com a maior durabilidade de estruturas de concreto, por exemplo, baixa permeabilidade, resistência ao ataque de cloretos e sulfatos, prevenção das reações álcali-agregado, elevada resistência à compressão em idades posteriores, além de diversificar as aplicações e características do cimento (Silva; Battagin; Gomes, 2017). Além dessas vantagens, as adições preservam o ambiente ao aproveitar resíduos e diminuir a extração de matéria- prima e as emissões de gases de efeito estufa (Battagin; Battagin, 2017). A seguir, serão apresentados as características e propriedades das seguintes adições: sulfato de cálcio, escória de alto-forno, materiais pozolânicos, fíler calcário. 4.1 SULFATO DE CÁLCIO O sulfato de cálcio na forma de hemidratado é conhecido como o gesso na Construção Civil, conforme pode ser visualizado na Figura 7 a seguir. O gesso é encontrado sob a forma de gipsita (CaSO4.2 H2O), um mineral estável. Figura 7 – Gesso Créditos: Ihor Matsiievskyi/Shutterstock. A utilização do gesso no clínquer moído tem o objetivo de aumentar o tempo de pega e de endurecimento, como resultado de sua ação de retardar algumas das reações de hidratação. Caso não fosse adicionado o gesso na moagem do clínquer, o cimento endureceria ao entrar em contato com a água de forma instantânea; assim, não seria possível a utilização desse material em obra (Battagin; Battagin, 2017). 4.2 ESCÓRIA DE ALTO-FORNO O ferro fundido (gusa) e a escória líquida são produzidos por meio do tratamento em alto-forno de minério de ferro. As escórias líquidas resfriadas com água (granuladas) ou com aspersão de ar e água formam nódulos vítreos e apresentam propriedades hidráulicas latentes, como pode ser visualizado na Figura 8 a seguir. Figura 8 – Escória de alto-forno Créditos: Marina Gordejeva/Adobe Stock. A escória é constituída em maior quantidade por cálcio, magnésio, silício, alumínio e oxigênio. A composição química da escória deve respeitar a seguinte relação de acordo com Battagin e Battagin (2017): Em virtude de utilizar-se apenas as escórias que respeitam a relação mencionada anteriormente, é importante que essa utilização seja realizada em instalações industriais, as quais têm equipamentos e controle adequados. A adição da escória de alto-forno no cimento Portland proporciona melhorias em algumas propriedades do cimento, por exemplo, maior durabilidade e maior resistência em idades mais avançadas (Battagin; Battagin, 2017). 4.3 MATERIAIS POZOLÂNICOS De acordo com Oliveira (2010), os materiais pozolânicos, conforme apresentado na Figura 9 a seguir, são silicosos ou sílico-aluminosos que têm pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que, finamente pulverizadas e na presença de água, reagem com o hidróxido de cálcio à temperatura ambiente, formando produtos com capacidade cimentante. Figura 9 – Grãos de pozolanas Créditos: Hcast/Adobe stock. Os materiais pozolânicos podem ser rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, bem como certos tipos de argilas queimadas a elevadas temperaturas e resíduos derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas, entre outros. Os materiais pozolânicos mais utilizados pela indústria cimenteira são: pozolana natural, cinza volante, sílica ativa, argila calcinada e metacaulim (Battagin; Battagin, 2017). 4.4 FÍLER CALCÁRIO Os fíleres são materiais inorgânicos obtidos pela moagem fina de certos agregados minerais de composição calcária. O fíler calcário é um material carbonático finamente divididos (Figura 10) que tem o desígnio de tornar os concretos e as argamassas mais trabalháveis, pois as partículas desses materiais moídos apresentam dimensões adequadas para se posicionar entre os grãos dos demais componentes do cimento, funcionando como um lubrificante. (Battagin; Battagin, 2017). Figura 10 – Fíler calcário Créditos: RHJ/Adobe Stock. TEMA 5 – ADITIVOS Segundo a NBR 11768 (ABNT, 2011), os aditivos químicos são produtos usados em pequenas quantidades nos concretos de cimento Portland e contribuem para a ocorrência de modificações nas propriedades da mistura. O intuito da utilização dos aditivos é se obter um produto com maior qualidade, ou seja, dependendo da necessidade, com maior trabalhabilidade, com maior resistência às solicitações mecânicas e químicas, mais duráveis e até mais econômicas. A seguir, estão descritos alguns aditivos com suas respectivas características. 5.1 INCORPORADORES DE AR De acordo com Fioratti (2022), os efeitos do incorporador de ar sobre o concreto recém-misturado se resumem em agir como um fluido substituindo parte da água. A utilização do ar incorporado facilita o lançamento do concreto, aumenta a coesão e diminui a exsudação, bem como impede a sedimentação dos grãos inertes presentes nos agregados, obstrui possíveis passagens em que a água poderia percolar, rompendo a aderência matriz-agregado, e ainda, melhora a durabilidade do concreto no sentido da diminuição de sua permeabilidade e reduz a resistência mecânica do concreto. De acordo com Mehta e Monteiro (2008), os aditivos incorporadores de ar são mais utilizados nas dosagens de concreto projetadas para resistir aos ciclos de gelo e degelo. Bastante empregadas na produção de concreto, massa e de misturas de concreto leve, proporcionam a melhoria da trabalhabilidade das misturas de concreto. A utilização desse aditivo deve ser de forma consciente, pois o emprego de uma alta dosagem pode levar ao retardamento excessivo na hidratação do cimento, visto que tais aditivos tornam as partículas de cimento hidrofóbicas. Além disso, dependendo da quantidade de ar incorporado utilizado, as misturas sofrem uma perda de resistência considerável (Mehta; Monteiro, 2008). 5.2 REDUTORES DE ÁGUA O aditivo redutor de água reduz a quantidade de água necessária para obtenção de um concreto de certa consistência. Tais aditivos empregados no concreto no estado endurecido aumentam as resistências mecânicas pela redução do fator água/cimento para mesma trabalhabilidade (Fioratti, 2022). De acordo com Pinheiro (2019), os aditivos redutores de água apresentam moléculas que apresentam extremidades laterais com cargas negativas. Uma dessas laterais fixa a pasta aos grãos de cimento, os quais têm uma superfície com carga positiva, deixando a outra extremidade negativa livre proporcionando repulsão entre as cargas, afastando, com isso, os grãos de cimento, o que possibilita a trabalhabilidade. Tal explicação pode ser melhor visualizada na Figura 11 a seguir. Figura 11 – Ação do aditivo redutor de água Fonte: Mehta; Monteiro, 2006, citado por Pinheiro, 2019. Ao se utilizar esses aditivos no concreto no estado fresco, as contribuições são: redução do consumo de água para mesma plasticidade; aumento da plasticidade para mesma quantidade de água de mistura; melhor trabalhabilidade para o mesmo abatimento (slump), e menor segregação, consequentemente, melhores condições de adensamento e bombeamento (Fioratti, 2022). 5.3 DISPERSANTES: FLUIDIFICANTES O princípio desses aditivos é o aumento das propriedades mecânicas e diminuição da porosidade provenientes da diminuição da quantidade de água aplicada no preparo do concreto. Os concretos com a presença desses aditivos são mais densos, dessa forma, são mais resistentes a elementos agressivos (Fioratti, 2022). De acordo com o Fioratti (2022), a utilização de aditivos dispersantes ou fluidificantes no concreto proporciona uma redução de água da ordem de 30 a 33%. Essa redução possibilita que os concretos apresentem nas idades de 3, 7 e 28 dias resistências da ordem de 110 a 245% maiores do que as do concreto padrão, preparado sem aditivo. 5.4 MODIFICADORES DO TEMPO DE PEGA Os modificadores do tempo de pega podem ser retardadores ou aceleradores. A utilização dos retardadores de pega possibilita o não aparecimento de juntas frias nas concretagens de grande porte, bem comoproporciona a existência de resistências homogêneas em todas as seções, em concretagens de grandes volumes, bem como oportunizam a concretagem em dias de altas temperaturas (Fioratti, 2022). Já a utilização dos aceleradores do tempo de pega contribui para que os materiais apresentem uma evolução rápida das resistências nas primeiras idades. Entre os efeitos de seu uso, como já mencionado anteriormente, estão o aumento da resistência à compressão nas primeiras idades; entretanto, as resistências finais sofrem uma redução. Há, também, o aumento da variação de volume, a diminuição da resistência do material aos sulfatos, assim como pode contribuir para o aparecimento da corrosão de barras de aço quando o recobrimento de concreto é insuficiente (Fioratti, 2022). 5.5 IMPERMEABILIZANTES Tais aditivos têm a capacidade de tornar o concreto praticamente impermeável. Eles se dividem em dois tipos de atuação: absorção capilar e redutores da porosidade. O primeiro está relacionado a substâncias que, na presença da cal liberada no processo de hidratação do cimento, se fixam tanto nas paredes dos poros quanto na de pequenos capilares e, ao secar, formam uma fina película, contribuindo para que o concreto seja repelente à água. Já o aditivo com a atuação de reduzir a porosidade é composto de pós muito finos que têm como objetivo obstruírem a passagem de água pelos poros ou fissuras (Fioratti, 2022). 5.6 EXPANSORES O nome desse aditivo já remete a ideia da sua funcionalidade, ou seja, são responsáveis por produzir a expansão do concreto durante o período da hidratação. Existem dois tipos desse aditivo: geradores de gás e os estabilizadores de volume. O alumínio em pó é um dos mais usuais aditivos geradores de gás, sendo muito empregado nos reparos de estruturas com a finalidade de melhorar a aderência do aço. Os aditivos estabilizadores de volume reagem com o cimento durante o processo de hidratação, o qual tem um comportamento expansivo no material utilizado, com o objetivo de compensar a retração (Fioratti, 2022). FINALIZANDO O controle tecnológico do concreto tem como conceito verificar se os materiais empregados na sua elaboração atendem às suas respectivas normas, por exemplo, a NBR 12655 (ABNT, 2015a). Por isso, é importante realizar o controle tecnológico do concreto, visto que tal controle compreende muito mais do que apenas os procedimentos tomados na obra, como também inclui todo o processo de produção, manipulação, transporte e ensaios. Além da abordagem sobre o concreto e sua origem, nesta etapa pôde-se verificar que tal material é o mais utilizado na construção civil e comumente composto da mistura de cimento Portland, areia, brita e água. Segundo Isaia (2010), o concreto, como elemento de construção, é um material versátil de extrema importância para a economia; é fundamental para a arquitetura moderna, para o desenvolvimento da ciência, para o crescimento da engenharia e da qualidade de vida de uma sociedade. Com relação ao cimento, a utilização do cimento Portland é muito expressiva na construção civil e os produtos fabricados com esse material apresentam como propriedades resistência à compressão e durabilidade (Battagin; Battagin, 2017). Ainda, foi possível verificar que as adições minerais são materiais silicosos finamente moídos, adicionados ao concreto em quantidades relativamente significativas, que variam de 20 a 70% por massa do material cimentício total. Tais adições proporcionam ao concreto melhor resistência à fissuração térmica em virtude do baixo calor de hidratação, do aumento da resistência final, da impermeabilidade por causa do refinamento dos poros, do fortalecimento da zona de transição na interface e de uma maior durabilidade em razão do ataque por sulfato e da expansão pela reação álcali-agregado (Mehta; Monteiro, 2008). Por fim, pôde-se compreender a utilização dos aditivos, que apresentam várias composições químicas. Verificou-se que diversos aditivos desempenham mais de uma função. Entre as finalidades de suas utilizações, estão o aumento da plasticidade do concreto sem aumentar o consumo de água, a redução da exsudação e segregação de materiais, e o retardar ou acelerar o tempo de pega, acelerar as taxas de evolução da resistência nas primeiras idades, reduzir da taxa de aquecimento e aumentar a durabilidade do concreto. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Guia básico de utilização do cimento Portland. 7. ed. São Paulo, 2002. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11768: Aditivos químicos para concreto de cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro, 2011. _____. NBR 12655: Concreto de cimento Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação- Procedimento. Rio de Janeiro, 2015a. _____. NBR 16372: Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (método de Blaine). Rio de Janeiro. 2015b. _____. NBR 16607: Cimento Portland – Determinação dos tempos de pega. Rio de Janeiro, 2017. _____. NBR 16697: Cimento Portland – requisitos. Rio de Janeiro, 2018. _____. NBR 7212: Execução de concreto dosado em central – Procedimentos. Rio de Janeiro, 2012. BATTAGIN, A. F.; BATTAGIN, I. L. da S. Cimento Portland. In: ISAIA, G. C. (ed.). Materiais de Construção Civil: princípios de ciência e engenharia de materiais. São Paulo: Ibracon, 2017. p. 761-792. BATTAGIN, A. F. Uma breve história do cimento Portland. ABCP, São Paulo, 2009. Disponível em: <https://abcp.org.br/uma-breve-historia-do-cimento-portla nd/>. Acesso em: 31 ago. 2022. CÂNDIDO, M. Cimento. PUC Goiás. Disponível em: <http://professor.pucgoias. edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17831/material/Aula%20cimento%20-%20PUC.pdf>. Acesso em: 31 ago. 2022. CARVALHO, J. D. N. Sobre as origens e desenvolvimento do concreto. Revista Tecnológica, v. 17, 2008. FIORATTI, N. A. Aditivos. Unip Campus Araçatuba. Disponível em: <http:// netulio.weebly.com/uploads/9/0/6/6/9066781/aditivos.pdf>. 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Exsudação é o fenômeno que consiste na separação de maneira espontânea da água da mistura, que emerge pelo efeito conjunto da diferença de densidade do cimento e da água pela quantidade de energia empregada no processo de adensamento (Cândido, 2022). Segregação é o “fenômeno de separação dos constituintes da argamassa e do concreto por diferentes causas (transporte, lançamento e adensamento inadequados), conduzindo a uma heterogeneidade indesejável” (Cândido, 2022). [1] [2] Maciel (2017 [3] [4] [5] [6] [7] De acordo com Cândido (2022), a coesão é responsável pela estabilidade mecânica dos constituintes da mistura antes do início da pega. A trabalhabilidade é o estado que proporciona maior ou menor facilidade nas operações de manuseio com argamassas e concretos frescos (Cândido, 2022). [8] [9]
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